Comercialização de etanol celulósico - Cellulosic ethanol commercialization
Comercialização etanol celulósico envolve a conversão de celulose contendo matéria orgânica em etanol celulósico para o uso como um biocombustível . A mudança de matérias-primas para culturas alimentares (principalmente milho) para resíduos de resíduos e gramíneas nativas oferece oportunidades potenciais para agricultores, empresas de biotecnologia, desenvolvedores de projetos e investidores.
Produção de etanol celulósico
O etanol celulósico pode ser produzido a partir de uma ampla variedade de matérias-primas, como polpa de madeira de árvores ou qualquer matéria vegetal. No entanto, a economia atual favorece o bioetanol à base de milho.
Comercialização por país
Austrália
A Ethtec construiu uma planta piloto em New South Wales. Ele usa resíduos de madeira como matéria-prima.
Canadá
A Iogen Corporation é uma desenvolvedora de tecnologia de processo de etanol celulósico. Ela operou uma unidade de demonstração em Ontário de 2007 a 2012. Depois que a unidade foi fechada, a Iogen dispensou a maior parte de sua força de trabalho.
Dinamarca
A planta de bioetanol da Inbicon em Kalundborg , com capacidade para produzir 5,4 milhões de litros (1,4 milhões de galões) anualmente, foi inaugurada em 2009. Considerada a maior planta de etanol celulósico do mundo no início de 2011, a instalação funciona com cerca de 30.000 toneladas métricas (33.000 toneladas) de palha por ano e a fábrica emprega cerca de 30 pessoas. A planta também produz 13.000 toneladas métricas de pelotas de lignina por ano, usadas como combustível em usinas combinadas de calor e energia , e 11.100 toneladas métricas de melaço C5, que atualmente é usado para a produção de biometano via digestão anaeróbia, e foi testado como um suplemento alimentar animal com alto teor de carboidratos e matéria-prima de base biológica potencial para a produção de vários produtos químicos básicos, incluindo dióis , glicóis , ácidos orgânicos e precursores e intermediários de biopolímero.
Desde outubro de 2010, uma mistura E5 de 95% de gasolina e 5% de etanol celulósico está disponível em 100 postos de gasolina em toda a Dinamarca. Distribuída pela Statoil , a mistura Bio95 2G usa etanol derivado de palha de trigo coletado em campos dinamarqueses após a colheita e produzido pela Inbicon (uma divisão da DONG Energy ), usando tecnologia de enzimas da Novozymes.
Alemanha
Em Straubing, a empresa de especialidades químicas Clariant opera uma planta pré-comercial baseada em seu processo sunliquid® desde 2012. A planta é capaz de produzir até 1000 toneladas de etanol celulósico a partir de resíduos agrícolas como palha de trigo, palha de milho ou bagaço de cana-de-açúcar. A tecnologia de processo utiliza hidrólise enzimática, seguida da fermentação dos açúcares C5 e C6 em etanol.
Itália
O Grupo Mossi & Ghisolfi, com sede na Itália, inaugurou a fábrica de etanol celulósico de 13 milhões de galões americanos (49.000 m 3 ) por ano em Crescentino, no noroeste da Itália, em 12 de abril de 2011. O projeto será o maior projeto de etanol celulósico do mundo, 10 vezes maior do que qualquer uma das instalações em escala de demonstração em operação atualmente. A planta "deverá entrar em operação em 2012 e usará uma variedade de matérias-primas de origem local, começando com palha de trigo e Arundo donax , uma cana gigante perene". A empresa foi à falência em 2018 e teve que leiloar a usina.
Romênia
A Clariant está construindo uma usina de etanol celulósico para obter resíduos agrícolas e com base em sua tecnologia sunliquid®. A usina terá capacidade anual de 50.000 toneladas de etanol e estará localizada em Podari, no sudoeste da Romênia.
Rússia
Uma fábrica comercial de conversão de madeira (50% fibra longa + 50% folhosa) em etanol está em operação no norte da Rússia, na cidade de Kirov, desde 1972 e ainda é lucrativa. Como produtos secundários, a empresa Kirov Biochemical Works oferece levedura forrageira seca (20 toneladas / mês) e lignina. Para instalar equipamentos de secagem e queima de lignina, fresca e acumulada no aterro, para vapor e eletricidade, foi recentemente obtido um empréstimo bancário de US $ 200 milhões.
Espanha
A Abengoa continua investindo fortemente na tecnologia necessária para levar o etanol celulósico ao mercado. Utilizando tecnologia de processo e pré-tratamento da SunOpta Inc., a Abengoa está construindo uma instalação de etanol celulósico de 5 milhões de galões americanos (19.000 m 3 ) na Espanha e recentemente celebrou um acordo estratégico de pesquisa e desenvolvimento com a Dyadic International , Inc. (AMEX: DIL), para criar novas e melhores misturas de enzimas que podem ser usadas para melhorar a eficiência e a estrutura de custos da produção de etanol celulósico.
Suécia
A SEKAB desenvolveu um processo industrial para produção de etanol a partir de estoques de biomassa, incluindo cavacos de madeira e bagaço de cana-de-açúcar. O trabalho de desenvolvimento está sendo realizado em uma planta piloto avançada em Örnsköldsvik e despertou o interesse internacional. A tecnologia será gradualmente ampliada para a produção comercial em uma nova geração de biorrefinarias de 2013 a 2015.
Estados Unidos
O governo dos Estados Unidos apóia ativamente o desenvolvimento e a comercialização do etanol celulósico por meio de uma variedade de mecanismos. Na primeira década do século 21, muitas empresas anunciaram planos de construir usinas comerciais de etanol celulósico, mas a maioria desses planos acabou fracassando, e muitas das pequenas empresas faliram. Atualmente (2016), existem muitas plantas de demonstração em todo o país, e um punhado de plantas em escala comercial que estão em operação ou próximas a ela.
Suporte governamental
O governo federal dos EUA está promovendo o desenvolvimento de etanol a partir de matérias-primas celulósicas como uma alternativa aos combustíveis convencionais de transporte de petróleo. Por exemplo, os programas patrocinados pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) incluíram pesquisas para desenvolver melhores enzimas de hidrólise de celulose e organismos fermentadores de etanol, estudos de engenharia de processos potenciais e co-financiamento do etanol inicial de instalações de demonstração e produção de biomassa celulósica. Esta pesquisa foi conduzida por vários laboratórios nacionais, incluindo o Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), Laboratório Nacional Oak Ridge (ORNL) e Laboratório Nacional de Idaho (INL), bem como por universidades e indústria privada.
Em maio de 2008, o Congresso aprovou um novo projeto de lei agrícola que acelerará a comercialização de biocombustíveis avançados, incluindo o etanol celulósico. A Lei de Alimentos, Conservação e Energia de 2008 fornece subsídios que cobrem até 30% do custo de desenvolvimento e construção de biorrefinarias em escala de demonstração para a produção de "biocombustíveis avançados", que inclui essencialmente todos os combustíveis que não são produzidos a partir do amido do grão de milho. Também permite garantias de empréstimos de até US $ 250 milhões para a construção de biorrefinarias em escala comercial para a produção de biocombustíveis avançados.
Usando uma ferramenta recentemente desenvolvida conhecida como "Modelo de implantação de biocombustíveis", os pesquisadores da Sandia determinaram que 21 bilhões de galões americanos (79 milhões de m 3 ) de etanol celulósico poderiam ser produzidos por ano até 2022 sem deslocar as safras atuais. O Renewable Fuels Standard, parte do Ato de Segurança e Independência Energética de 2007, prevê um aumento na produção de biocombustíveis para 36 bilhões de galões americanos (140 milhões de m3 ) por ano até 2022.
Em janeiro de 2011, o USDA aprovou US $ 405 milhões em garantias de empréstimos por meio da Farm Bill de 2008 para apoiar a comercialização de etanol celulósico em três instalações de propriedade da Coskata , Enerkem e INEOS New Planet BioEnergy . Os projetos representam uma capacidade de produção combinada de 73 milhões de galões americanos (280.000 m 3 ) por ano e começarão a produzir etanol celulósico em 2012. O USDA também divulgou uma lista de produtores de biocombustíveis avançados que receberão pagamentos para expandir a produção de biocombustíveis avançados. Em julho de 2011, o Departamento de Energia dos Estados Unidos deu US $ 105 milhões em garantias de empréstimo ao POET para uma usina em escala comercial a ser construída em Emmetsburg, Iowa .
A empresa americana Range Fuels anunciou em julho de 2007 que recebeu uma licença de construção do estado da Geórgia para construir a primeira planta de etanol celulósico de 100 milhões de galões americanos (380.000 m 3 ) por ano nos Estados Unidos . A construção teve início em novembro de 2007. A fábrica da Range Fuels foi construída em Soperton, GA, mas foi fechada em janeiro de 2011, sem nunca ter produzido etanol. Recebeu uma doação de US $ 76 milhões do Departamento de Energia dos Estados Unidos, mais US $ 6 milhões do Estado da Geórgia, além de um empréstimo de US $ 80 milhões garantido pelo Programa de Assistência à Biorrefinaria dos Estados Unidos.
Desenvolvimento comercial
Existem poucas fábricas de etanol celulósico em escala comercial nos Estados Unidos.
| Empresa | Localização | Matéria-prima | Capacidade (milhões de gal / ano) | Operado | Modelo |
|---|---|---|---|---|---|
| Abengoa Bioenergia | Hugoton, KS | Palha de trigo | 25-30 | 2013 - 2016 (falência) | Comercial |
| American Process, Inc | Alpena, MI | Lascas de madeira | 1.0 | 2012 - 2015 | Demonstração |
| Verbio | Nevada, IA | Palha de milho | 30 | 2018 (aquisição) | Semicomercial |
Problemas ambientais
De acordo com estudos do Departamento de Energia dos EUA conduzidos pelo Laboratório Nacional de Argonne da Universidade de Chicago, o etanol celulósico reduz as emissões de gases de efeito estufa (GEE) em 85% em relação à gasolina reformulada. Em contraste, etanol de amido (por exemplo, de milho), que normalmente usa o gás natural, para fornecer energia ao processo, reduz as emissões de gases de efeito estufa em 18% a 29% em relação à gasolina.
Os críticos questionam a probabilidade de benefícios ambientais, energéticos ou econômicos da tecnologia do etanol celulósico do não- resíduo .
Veja também
Referências
links externos
- Lista de fábricas de etanol nos EUA
- Caminho do etanol celulósico é pavimentado com várias tecnologias
- A transição para o etanol de segunda geração
- USDA e DOE lançam plano de ação nacional para biocombustíveis
- Comercialização de etanol celulósico
- Produção de etanol celulósico pode "explodir"
- Poeta Produzindo Etanol Celulósico em Escala Piloto
- Mais apoio dos EUA é possível para usinas de etanol
- Shell impulsiona etanol celulósico com novo acordo da Codexis
- Enerkem vai construir fábrica de etanol celulósico nos EUA